Prueba de tracción off-axial y análisis para material de envoltura de dirigible estratosférico
Autores: Li, Zhanbo; Yang, Yanchu; Cai, Rong; Song, Lin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Prueba de tracción off-axial y análisis para material de envoltura de dirigible estratosférico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Propiedades mecánicas
Materiales de envoltura
Análisis de fallos
Criterios de resistencia
ángulos fuera del eje
Simulaciones de elementos finitos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Las propiedades mecánicas de los materiales de envoltura juegan un papel crítico en la determinación de la vida útil de los dirigibles estratosféricos. Este artículo investiga el análisis de fallos y los criterios de resistencia de un material de envoltura estratosférica tejido plano. Primero, se realizaron una serie de pruebas de tracción fuera del eje, revelando que el material exhibe una no linealidad significativa y un comportamiento ortotrópico bajo carga fuera del eje. Notablemente, la resistencia a la falla del material disminuye drásticamente a pequeños ángulos fuera del eje. En segundo lugar, se realizaron simulaciones de elementos finitos para analizar los mecanismos de falla de los especímenes a varios ángulos fuera del eje y se propone una explicación potencial para la aguda disminución en la resistencia a la falla. En tercer lugar, se compararon las predicciones de varios criterios de resistencia existentes con los resultados experimentales, mostrando un acuerdo limitado. Para abordar esto, se introduce un nuevo criterio de resistencia para predecir de manera más precisa la resistencia a la falla del material de envoltura en diferentes ángulos fuera del eje. Los resultados demuestran que el criterio propuesto ofrece una mejora significativa en la predicción del comportamiento mecánico de los materiales de envoltura estratosférica tejidos planos.
Descripción
Las propiedades mecánicas de los materiales de envoltura juegan un papel crítico en la determinación de la vida útil de los dirigibles estratosféricos. Este artículo investiga el análisis de fallos y los criterios de resistencia de un material de envoltura estratosférica tejido plano. Primero, se realizaron una serie de pruebas de tracción fuera del eje, revelando que el material exhibe una no linealidad significativa y un comportamiento ortotrópico bajo carga fuera del eje. Notablemente, la resistencia a la falla del material disminuye drásticamente a pequeños ángulos fuera del eje. En segundo lugar, se realizaron simulaciones de elementos finitos para analizar los mecanismos de falla de los especímenes a varios ángulos fuera del eje y se propone una explicación potencial para la aguda disminución en la resistencia a la falla. En tercer lugar, se compararon las predicciones de varios criterios de resistencia existentes con los resultados experimentales, mostrando un acuerdo limitado. Para abordar esto, se introduce un nuevo criterio de resistencia para predecir de manera más precisa la resistencia a la falla del material de envoltura en diferentes ángulos fuera del eje. Los resultados demuestran que el criterio propuesto ofrece una mejora significativa en la predicción del comportamiento mecánico de los materiales de envoltura estratosférica tejidos planos.